在各种水电解系统中，质子交换膜水电解(PEMWE)因其高电流密度、氢纯度(>99.99%)和快速动态响应等优点而备受关注。但是，PEMWE经常遭受阳极OER动力学迟缓的困扰，并在高氧化酸性环境中催化剂发生显著降解，从而显著阻碍了其大规模部署。因此，考虑到这些限制，设计和合成同时具有高活性和长期稳定性的酸性OER催化剂是一项迫切且具有挑战性的任务。
目前，Ru/Ir基催化剂被广泛用作基准OER电催化剂。其中，与Ir基催化剂相比，Ru基催化剂因其出色的催化活性、丰富的储量和成本效益。然而，在酸性阳极化条件下，它们容易形成可溶性*VO-RuO42-中间体，从而导致快速失活。因此，深入了解Ru基催化剂的OER催化机理并阐明催化剂结构与性能之间的相关性，对于准确合成具有异常稳定性和活性的Ru基电催化剂至关重要。
近日，北京理工大学曹敏花、海南大学孙萍萍和文伟等报道了一种AEM衍生的质子受体-电子供体机制(PAEDM)，该机制通过构建RuO2 (表示为C,Ta-RuO2)的间质-替代混合固溶体结构，可以打破活性-稳定性权衡，从而实现优异的酸性OER性能。原位表征和理论计算显示，C,Ta-RuO2催化剂遵循PAEDM，绕过*OH和*OOH之间的线性关系，对OER具有较低的能垒。
研究成果发表于国际著名期刊《Advanced Materials》上，题为“Interstitial-substitutional-mixed solid solution of RuO2 nurturing a new pathway beyond the activity-stability linear constraint in acidic water oxidation”。通讯作者为澳门银河网上赌场
孙萍萍教授、海南大学海洋科学与工程学院文伟教授，北京理工大学化学与化工学院曹敏花教授。
相关研究得到国家自然科学基金项目（22203024）经费资助。
全文链接：//advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202503354?af=R
撰稿：孙萍萍
编辑：李诗琪
审核：潘福生
